計算機控制技術

前言
第1章 計算機控制系統(tǒng)概述
1.1 計算機控制系統(tǒng)的概念
1.1.1 基本概念和組成
1.1.2 計算機控制系統(tǒng)的功能與特點
1.1.3 計算機控制系統(tǒng)的工作過程與方式
1.2 計算機控制系統(tǒng)的分類
1.2.1 操作指導控制系統(tǒng)
1.2.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng)
1.2.3 監(jiān)督控制系統(tǒng)
1.2.4 分布式控制系統(tǒng)
1.2.5 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
1.3 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
1.3.1 推廣應用成熟的先進技術
1.3.2 大力研究和發(fā)展智能控制系統(tǒng)
習題與思考題

第2章 計算機控制的理論基礎
2.1 概述
2.2 采樣過程
2.2.1 信號類型及系統(tǒng)類型
2.2.2 采樣與保持分析
2.2.3 采樣定理
2.2.4 采樣周期的選擇
2.3 數(shù)字控制設計基礎
2.3.1 差分方程
2.3.2 z變換及其特性
2.3.3 輸入信號分析
2.3.4 脈沖傳遞函數(shù)
2.3.5 離散系統(tǒng)分析
2.3.6 MATLAB仿真與分析
2.4 離散化方法
2.4.1 歐拉方法
2.4.2 零極點匹配等效方法
2.4.3 z變換法
2.4.4 保持器等效方法
2.5 數(shù)字控制器設計方法
2.5.1 模擬化設計方法
2.5.2 直接數(shù)字設計方法
2.5.3 MATLAB仿真
2.6 本章小結
習題與思考題

第3章 過程通道
3.1 概述
3.1.1 過程通道的分類
3.1.2 過程通道的功能
3.2 模擬量輸入通道
3.2.1 模擬量輸入通道的組成和結構形式
3.2.2 信號調(diào)理電路
3.2.3 多路轉換器
3.2.4 采樣保持器
3.2.5 A/D轉換器
3.2.6 A/D轉換器與計算機的接口設計及仿真
3.3 模擬量輸出通道
3.3.1 模擬量輸出通道的組成和結構形式
3.3.2 D/A轉換器
3.3.3 D/A轉換器與計算機的接口設計及仿真
3.4 數(shù)字量輸入輸出通道
3.4.1 數(shù)字量輸入通道
3.4.2 數(shù)字量輸出通道
3.4.3 數(shù)字量輸入輸出通道設計實例
3.5 數(shù)據(jù)處理和數(shù)字濾波
3.5.1 線性化處理
3.5.2 標度變換
3.5.3 數(shù)字濾波及MATLAB仿真
3.6 過程通道的可靠性措施
3.6.1 系統(tǒng)干擾與可靠性問題
3.6.2 過程通道設計中的可靠性措施
3.7 本章小結
習題與思考題

第4章 常用的計算機控制算法
4.1 概述
4.2 數(shù)字PID控制
4.2.1 模擬PID控制及仿真
4.2.2 數(shù)字PID控制及仿真
4.2.3 PID控制的參數(shù)整定及仿真
4.2.4 PID控制算法的計算機實現(xiàn)
4.3 最少拍控制
4.3.1 最少拍伺服系統(tǒng)的控制規(guī)律
4.3.2 最小拍控制器的設計及仿真
4.3.3 最少拍無紋波控制器的設計及仿真
4.4 純滯后補償控制
4.4.1 純滯后現(xiàn)象
4.4.2 大林算法及仿真
4.4.3 Smith預估控制及仿真
4.5 數(shù)字控制器的實現(xiàn)方法
4.5.1 直接程序設計法
4.5.2 串行程序設計法
4.5.3 并行程序設計法
4.5.4 數(shù)字控制器的設計步驟
4.6 本章小結
習題與思考題

第5章 網(wǎng)絡控制系統(tǒng)
5.1 網(wǎng)絡控制系統(tǒng)概述
5.1.1 計算機網(wǎng)絡
5.1.2 基于網(wǎng)絡的控制
5.1.3 網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的發(fā)展狀況
5.2 分布式控制系統(tǒng)
5.2.1 DCS的體系結構與特點
5.2.2 DCS的分散過程控制級
5.2.3 DCS的集中操作監(jiān)控級
5.2.4 DCS的綜合信息管理級
5.3 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
5.3.1 現(xiàn)場總線的技術特點
5.3.2 現(xiàn)場總線的OSI模型
5.3.3 五種典型的現(xiàn)場總線
5.3.4 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的設計方法
5.4 工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)
5.4.1 工業(yè)以太網(wǎng)的技術特點
5.4.2 工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)的設計方法
5.5 本章小結
習題與思考題

第6章 計算機控制系統(tǒng)設計
6.1 計算機控制系統(tǒng)的設計方法及步驟
6.1.1 概述
6.1.2 控制系統(tǒng)總體方案的確定
6.1.3 控制用微型計算機的選擇
6.1.4 建立數(shù)學模型，確定控制策略和控制算法
6.1.5 控制系統(tǒng)硬件設計
6.1.6 控制系統(tǒng)軟件設計
6.1.7 計算機控制系統(tǒng)的調(diào)試
6.2 設計實例1（DDC控制系統(tǒng)）——濕熱試驗箱控制系統(tǒng)
6.2.1 濕熱試驗系統(tǒng)簡介
6.2.2 系統(tǒng)設計
6.3 設計實例2（現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)）
——列車試風試驗控制系統(tǒng)
6.3.1 系統(tǒng)概況
6.3.2 系統(tǒng)設計
6.4 設計實例3（工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)）
——公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)
6.4.1 系統(tǒng)概況及功能要求
6.4.2 系統(tǒng)設計
6.5 本章小結
習題與思考題

附錄 常用函數(shù)z變換表
參考文獻